Одређивање растворљивости

Аутор: Frank Hunt
Датум Стварања: 16 Март 2021
Ажурирати Датум: 1 Јули 2024
Anonim
Седмаци ’07, лекција бр. 25 - Раствори и појам растворљивости
Видео: Седмаци ’07, лекција бр. 25 - Раствори и појам растворљивости

Садржај

У хемији се растворљивост користи за описивање својстава чврсте супстанце која се помеша и потпуно раствара у течности, не остављајући нерастворене честице. Растворљива су само (наелектрисана) јонска једињења. Из практичних разлога, памћење неколико правила или консултовање листе правила је довољно да вам каже да ли ће већина јонских једињења остати чврста када се помеша са водом или ће се значајна количина растворити. У стварности, неки молекули ће се растворити чак и ако не видите никакве промене, па ћете за прецизне експерименте морати да знате како да израчунате ову количину.

На корак

Метод 1 од 2: Коришћење брзих правила

  1. Знајте више о јонским једињењима. Сваки атом обично има одређени број електрона, али понекад они добију или изгубе један додатни електрон. Резултат је један ион са електричним пуњењем. Када се јон са негативним наелектрисањем (додатни електрон) сретне са јоном са позитивним наелектрисањем (електрон недостаје), они се повежу заједно, баш као негативни и позитивни крајеви два магнета. Резултат је јонска веза.
    • Позвани су јони са негативним наелектрисањем ањони, и јони са позитивним наелектрисањем катиони.
    • Обично је број електрона у атому једнак броју протона, где су електрични набоји у равнотежи.
  2. Знати растворљивост. Молекули воде (Х.2О) имају необичну структуру, с којом се понашају попут магнета: један крај има позитиван набој, док је други крај негативно наелектрисан. Када помешате јонску везу са водом, ови „водени магнети“ окупиће се око ње, покушавајући да раздвоје позитивне и негативне јоне. Неке јонске везе нису међусобно тесно повезане; су растворљивјер ће вода поцепати и растворити везу. Остали композити имају јаче везе и јесу Није решивојер се могу држати заједно упркос молекулима воде.
    • Неке везе имају унутрашње везе које су по снази упоредиве са повлачењем воде. Ове супстанце су умерено растворљив, јер ће се значајан део (али не сви) обвезница раздвојити.
  3. Проучите правила растворљивости. Будући да су интеракције између атома прилично сложене, није увек интуитивно која су једињења растворљива и нерастворљива. Пронађите први јон у једињењу на доњој листи да бисте сазнали како се обично понаша, а затим проверите изузетке како бисте били сигурни да други јон не делује ненормално.
    • На пример, за употребу стронцијум-хлорида (СрЦл2), потражите Ср или Цл у подебљаним корацима наведеним доле. Цл је „углавном решив“, зато у наставку потражите изузетке. Ср није назначен као изузетак, па СрЦл2 бити растворљив.
    • Најчешћи изузеци од сваког правила наведени су у наставку. Постоје и други изузеци, али их вероватно нећете наћи на уобичајеном часу хемије или у лабораторији.
  4. Једињења су растворљива када садрже алкалне метале, укључујући Ли, На, К, Рб и Цс. Они се такође називају елементима групе ИА: литијум, натријум, калијум, рубидијум и цезијум. Готово свако једињење са било којим од ових јона је растворљиво.
    • Изузетак: Ли3ПО4 није растворљив.
  5. Једињења са НО3, Ц.2Х.3О.2, НЕ2, ЦлО3 и ЦлО4 су растворљиви. То су јони нитрата, ацетата, нитрита, хлората и перхлората. Имајте на уму да се ацетат често скраћује са ОАц.
    • Изузеци: Аг (ОАц) (сребро ацетат) и Хг (ОАц)2 (живин ацетат) нису растворљиви.
    • АгНО2 и КЦлО4 су само „делимично растворљиви“.
  6. једињења са Цл, Бр и И су обично растворљива. Хлоридни, бромидни и јодидни јони готово увек формирају растворљива једињења, позната и као халогене соли.
    • Изузетак: Ако се било који од ових везује за јоне сребра (Аг), жива (Хг2), или олово (Пб), резултат није растворљив. Исто се односи и на ређа једињења са бакром (Цу) и талијумом (Тл).
  7. Везе са СО4 су обично растворљиви. Сулфатни јон обично формира растворљива једињења, али постоји неколико изузетака.
    • Изузеци: Сулфатни јон формира нерастворна једињења са следећим јонима: стронцијум Ср, баријум Ба, олово Пб, сребро Аг, калцијум Ца, радијум Ра и двоатомно сребро Аг2. Имајте на уму да се сребрни сулфат и калцијум сулфат растварају таман толико да се понекад називају тешко растворљивим.
  8. Једињења са ОХ или С нису растворљива. То су хидроксидни и сулфидни јони.
    • Изузеци: Да ли се сећате алкалних метала (И-А група) и колико воле да формирају нерастворљива једињења? Ли, На, К, Рб и Цс сви чине растворљива једињења са хидроксидним или сулфидним ионима. Поред тога, хидроксид обрађује растворљиве соли са јонима земноалкалних метала (ИИ-А група): калцијум Ца, стронцијум Ср и баријум Ба. Имајте на уму да хидроксид са земноалкалним једињењем има тек толико молекула да се држе заједно да би се понекад сматрали „тешко растворљивим“.
  9. Једињења са ЦО3 или ПО4 нису растворљиви. Последњи пут проверите јоне карбоната и фосфата и требало би да знате шта можете очекивати од једињења.
    • Изузеци: Ови јони формирају растворљива једињења са уобичајеним супстанцама, алкалним металима Ли, На, К, Рб и Цс, као и са амонијумом НХ4.

Метод 2 од 2: Прорачун растворљивости К.сп

  1. Потражите производ растворљивости константе К.сп. Ова константа се разликује за сваку везу, па ћете је морати потражити у табели у уџбенику или на мрежи. Будући да се ове вредности одређују експериментално, могу се увелико разликовати од табеле до табеле, па је најбоље да користите табелу у свом уџбенику, ако је постоји. Ако није другачије назначено, већина табела претпоставља температуру околине од 25о Ц.
    • На пример, ако желите да растворите оловни јодид (ПбИ2), запиши константу равнотеже производа растворљивости. Ако користите табелу на билбо.цхм.ури.еду, користите константу 7,1 × 10.
  2. Прво запишите хемијску једначину. Прво одредите како се једињење распада на јоне када се раствара. Сада напиши једначину са К.сп с једне стране и поједини јони с друге стране.
    • На пример, молекул ПбИ2 раздваја се на јоне Пб, И и други И (потребно је само знати или потражити наелектрисање једног јона, јер знате да целокупно једињење увек има неутрални набој).
    • Напиши једначину 7,1 × 10 = [Пб] [И]
  3. Подесите једначину тако да користи променљиве. Препиши једначину као један задатак алгебре, користећи своје знање о броју молекула или јона. Поставите к једнако количини супстанце која ће се растворити и променљиве препишите као бројеве сваког јона у смислу к.
    • У нашем примеру преписујемо 7,1 × 10 = [Пб] [И]
    • Пошто у једињењу постоји само један оловни јон (Пб), број растворених молекула једињења биће једнак броју слободних јонских олова. Дакле, можемо заменити [Пб] са к.
    • С обзиром да постоје два јодна јона (И) за сваки оловни јон, број атома јода можемо изједначити са 2к.
    • Једначина сада гласи 7,1 × 10 = (к) (2к)
  4. Размотрите уобичајене јоне, ако их има. Прескочите овај корак ако једињење растварате у чистој води. Међутим, ако се једињење раствори у раствору који већ садржи један или више саставних јона („заједнички јон“), растворљивост је значајно смањена. Ефекат уобичајених јона је најуочљивији у једињењима која су углавном нерастворљива, и у тим случајевима се може претпоставити да велика већина јона у равнотежи потиче од јона који је већ присутан у раствору. Препиши једначину са познатом моларном концентрацијом (моли по литру или М) јона који су већ у раствору, замењујући вредност к коју сте користили за тај јон.
    • На пример, ако су наша једињења олова и јода растворена у раствору који садржи 0,2 М оловног хлорида (ПбЦл2), онда можемо преписати једначину као 7.1 × 10 = (0.2М + к) (2к). А онда, пошто је 0,2М толико већа концентрација од к, можемо то сигурно преписати као 7,1 × 10 = (0,2М) (2к).
  5. Реши једначину. Решити за к и знати колико је једињење растворљиво. Због начина на који је дефинисана константа растворљивости, ваш одговор ће бити изражен бројем молова раствореног једињења по литру воде. Можда ће вам требати калкулатор да бисте пронашли коначни одговор.
    • Следеће се односи на растворљивост у чистој води, а не са заједничким јонима.
    • 7,1 × 10 = (к) (2к)
    • 7,1 × 10 = (к) (4к)
    • 7,1 × 10 = 4к
    • (7,1 × 10) ÷ 4 = к
    • к = ∛ ((7,1 × 10) ÷ 4)
    • к = 1,2 к 10 молова по литру ће се растворити. То је врло мала количина, тако да знате да је ово једињење у принципу слабо растворљиво.

Неопходности

  • Табела константи производа растворљивости (К.сп) за везе.

Савети

  • Ако имате податке из експеримената о степену растварања једињења, можете користити исту једначину за решавање константе растворљивости Ксп.

Упозорења

  • Не постоји универзално прихваћена дефиниција ових израза, али хемичари се слажу око већине једињења. Неки маргинални случајеви у вези са једињењима са значајним уделом растворених и нерастворених молекула могу се описати различитим табелама растворљивости.
  • Неки старији уџбеници дају НХ4ОХ поново као растворљив састав. Ово је нетачно; мале количине НХ4 и јони ОХ се могу посматрати, али се не могу изоловати да би се формирало једињење.